一种转动式清洁装置及清洁机器人

技术领域

本发明涉及清洁设备技术领域，尤其涉及一种转动式清洁装置及清洁机器人。

背景技术

现有市面上的底面清洁设备一般只设有一块抹布，由于一块抹布的面积有限，清理了部分灰尘后就会显得很脏，需要拆卸抹布重新清洗，从而导致清洁效率低下。因此，需要设计一种转动式的清洁设备，能装设多块抹布循环对地面清洁，提高抹布的工作面积，延长清洁设备的工作时长，提高清洁效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种转动式清洁装置及清洁机器人，通过齿轮旋转传动机构驱动抹布安装机构上的多个抹布循环转动，有效提高清洁装置的清洁效率。

本发明提供的技术方案如下：

一种转动式清洁装置，包括：

两个并排设置的齿轮旋转传动机构，每个所述齿轮旋转传动机构均包括一个主动齿轮和三个从动齿轮，所述主动齿轮与三个所述从动齿轮适配啮合；

设置在两个所述齿轮旋转传动机构之间的驱动轴，所述驱动轴的两端分别与两侧的所述主动齿轮连接，所述驱动轴用于驱动两个所述主动齿轮同步转动；

三个抹布安装机构，三个所述抹布安装机构设置在两个所述齿轮旋转传动机构之间，每个所述抹布安装机构的一端均与一个对应的所述从动齿轮连接，使得所述主动齿轮驱动三个所述从动齿轮转动，进而带动所述抹布安装机构循环转动。

进一步优选地，所述齿轮旋转传动机构还包括：

三角环状的齿轮外挡；

三个三角状的第一齿轮内挡，三个所述第一齿轮内挡分别一一设置在所述齿轮外挡的三个折角内，并与所述齿轮外挡形成折角状的第一轨道槽，每个所述第一齿轮内挡远离所述第一轨道槽的一侧为弧形边；

圆形的第二齿轮内挡，所述第二齿轮内挡设置在所述齿轮外挡的三角环内，三个所述第一齿轮内挡分别位于所述齿轮外挡与所述第二齿轮内挡之间，所述第二齿轮内挡分别与三个所述第一齿轮内挡形成三个弧形的第二轨道槽，每个所述第二轨道槽的两端分别与所述第一轨道槽相切；

三个换向导块，所述换向导块分别枢转设置在所述齿轮外挡的三个折角处，每个所述从动齿轮均设有第一滑块和第二滑块，所述换向导块用于引导所述第一滑块适配滑入对应的所述第一轨道槽，以及引导所述第二滑块适配滑入对应的所述第二轨道槽。

进一步优选地，所述齿轮外挡为等边三角形结构，所述第一轨道槽与所述第二轨道槽的宽度相等；

所述第一轨道槽的槽角与所述第二轨道槽的弧边中点之间的距离等于所述第一滑块与所述第二滑块之间的距离。

进一步优选地，所述齿轮外挡的三个边上分别设有换向导块槽，所述换向导块通过销轴枢转设置在所述换向导块槽内；

每个所述换向导块槽内设有弹性件，所述弹性件位于所述换向导块靠近所述第一轨道槽的折角的一侧，所述弹性件将所述换向导块靠近所述第一轨道槽的折角的一端向所述第一齿轮内挡的一侧顶起，使所述换向导块远离所述第一轨道槽的折角的一端顶持在所述换向导块槽的槽壁上。

进一步优选地，所述换向导块为长条状的异形结构，所述换向导块的上侧包括用于对所述第二滑块进行导向的第一导向段，以及对所述第一滑块进行导向的第二导向段、第三导向段、第四导向段；

所述第一导向段、所述第二导向段、所述第三导向段及所述第四导向段依次相连，所述第一导向段为弧形，所述第二导向段为直线，所述第三导向段为直线，所述第四导向段为弧形，所述销轴设置在所述第二导向段与所述第三导向段的连接处。

进一步优选地，所述主动齿轮靠近所述驱动轴的一侧设有主动齿轮外罩，所述主动齿轮外罩上设有驱动电机，所述驱动电机与所述驱动轴连接，用于驱动所述驱动轴转动。

进一步优选地，每个所述从动齿轮靠近所述抹布安装机构的一侧均设有从动齿轮外罩，每个所述抹布安装机构的两端分别通过固定块与所述从动齿轮外罩固定连接。

进一步优选地，所述抹布安装机构包括固定板以及两个分别设置在所述固定板两侧的抹布安装板，所述固定板的两端分别通过所述固定块与所述从动齿轮外罩固定连接。

进一步优选地，所述抹布安装机构还包括多个滑动轴套，多个所述滑动轴套均固定在所述固定板上，每个所述滑动轴套中均套设有连接轴，所述连接轴穿过所述固定板，其两端分别与两侧的所述抹布安装板固定连接，每个所述连接轴上均套设有两个限位弹簧，两个所述限位弹簧分别位于所述固定板的两侧。

本发明提供的另一技术方案如下：

一种清洁机器人，包括上述中任意一项所述的转动式清洁装置。

与现有技术相比，本发明的转动式清洁装置及清洁机器人有益效果在于：

本发明中，通过在齿轮旋转传动机构的中心设置主动齿轮，四周设置三个异形从动齿轮，从动齿轮上有两个滑块，通过换向导块使两个滑块交替在三角形的第一轨道槽和圆形的第二轨道槽中滑动，在从动齿轮的前滑块通过换向导块之后，通过换向导块顶部的导向结构改变后滑块的轨道，从而实现从动齿轮的移动方向发生变化，齿轮外挡三个角的换向结构相同，使得三个从动齿轮在主动齿轮的驱动下循环转动，以此实现齿轮旋转传动机构驱动抹布安装机构上的多个抹布循环转动，有效提高清洁装置的清洁效率。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一具体实施例转动式清洁装置的结构示意图；

图2是本发明另一具体实施例齿轮旋转传动机构的结构示意图；

图3是本发明另一具体实施例齿轮旋转传动机构的局部结构示意图；

图4是本发明另一具体实施例齿轮旋转传动机构另一视角的结构示意图；

图5是本发明另一具体实施例轨道换向机构的结构示意图；

图6是本发明另一具体实施例换向导块的结构示意图；

图7是本发明另一具体实施例转动式清洁装置的局部结构示意图；

图8是本发明另一具体实施例抹布安装机构的结构示意图。

附图标号说明：

1.齿轮旋转传动机构，10.齿轮外挡，11.换向导块槽，12.销轴孔，13.弹性件安装部，14.换向导块盖板，2.驱动轴，20.第一齿轮内挡，21.第一轨道槽，3.抹布安装机构，30.第二齿轮内挡，31.第二轨道槽，4.固定板，40.换向导块，41.第一导向段，42.第二导向段，43.第三导向段，44.第四导向段，5.抹布安装板，50.主动齿轮，51.主动齿轮外罩，52.驱动电机，6.滑动轴套，60.从动齿轮，61.第一滑块，62.第二滑块，63.从动齿轮外罩，64.固定块，7.连接轴，8.限位弹簧。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用以解释本发明的各种组件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些组件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些组件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

作为一个具体实施例，如图1、图2所示，本实施例提供了一种转动式清洁装置，包括：两个齿轮旋转传动机构1、驱动轴2及三个抹布安装机构3。两个齿轮旋转传动机构1并排间隔设置，每个齿轮旋转传动机构1均包括一个主动齿轮50和三个从动齿轮60，主动齿轮50与三个从动齿轮60适配啮合。驱动轴2设置在两个齿轮旋转传动机构1之间，驱动轴2的两端分别与两侧的主动齿轮50连接，驱动轴2用于驱动两个主动齿轮50同步转动。三个抹布安装机构3设置在两个齿轮旋转传动机构1之间，每个抹布安装机构3的一端均与一个对应的从动齿轮60连接，使得主动齿轮50驱动三个从动齿轮60转动，进而带动抹布安装机构3循环转动。

本实施例中，每个抹布安装机构3的两个侧面均可装设抹布，使得整个转动式清洁装置可以装设六块抹布，从动齿轮60在主动齿轮50的驱动下带动六块抹布循环转动，当抹布移动到下侧时，会与下方的地面产生接触，并转动式对地面进行清洁，提高抹布的工作面积，延长清洁设备的工作时长，提高清洁效率。

在另一实施例中，如图3、图4所示，在上述实施例的基础上，齿轮旋转传动机构还包括：齿轮外挡10、三个第一齿轮内挡20、第二齿轮内挡30及三个换向导块40。齿轮外挡10为三角环状，第一齿轮内挡20为三角状结构，三个第一齿轮内挡20分别一一设置在齿轮外挡10的三个折角内，第一齿轮内挡20的折角与齿轮外挡10的折角的角度一致。第一齿轮内挡20与齿轮外挡10间隔设置形成折角状的第一轨道槽21，第一齿轮内挡20远离第一轨道槽21的一侧为弧形边。

第二齿轮内挡30为圆形，第二齿轮内挡30设置在齿轮外挡10的三角环内，三个第一齿轮内挡20分别位于齿轮外挡10与第二齿轮内挡30之间，第二齿轮内挡30分别与三个第一齿轮内挡20间隔设置形成三个弧形的第二轨道槽31，每个第二轨道槽31的两端分别与第一轨道槽21相切。换向导块40分别枢转设置在齿轮外挡10的三个折角处，每个从动齿轮60均设有第一滑块61和第二滑块62，换向导块40引导第一滑块61适配滑入对应的第一轨道槽21，以及引导第二滑块62适配滑入对应的第二轨道槽31。

具体地，如图3至图6所示，齿轮外挡10为等边三角形结构，第一轨道槽21与第二轨道槽31的宽度相等。第一轨道槽21的槽角与第二轨道槽的弧边中点之间的距离等于所述第一滑块与所述第二滑块之间的距离。齿轮外挡10的三个折边上分别设有换向导块槽11，三个换向导块40的中部均设有销轴孔12，三个换向导块40分别通过销轴枢转设置在对应的换向导块槽11内。

换向导块40为长条状的异形结构，换向导块40的上侧包括用于对第二滑块进行导向的第一导向段41，以及对第一滑块进行导向的第二导向段42、第三导向段43、第四导向段44。第一导向段41、第二导向段42、第三导向段43及第四导向段44依次尾首相连，第一导向段41为弧形，第二导向段42为直线，第三导向段43为直线，第四导向段44为弧形，销轴孔12设置在第二导向段42与第三导向段43的连接处。换向导块40靠近第一轨道槽21的折角一端设有弹性件安装部13，弹性件适配安装在弹性件安装部13上，并位于换向导块槽11内。弹性件将换向导块40靠近第一轨道槽21的折角的一端向第一齿轮内挡20的一侧顶起，使换向导块40远离第一轨道槽21的折角的一端顶持在换向导块槽11的槽壁上。

如图5、图6所示，从动齿轮60上的第一滑块61和第二滑块62在轨道换向机构的运动过程如下：第一滑块61进入第一轨道槽21之前，第一滑块61在前而第二滑块62在后，第一导向段41在弹性件的作用下顶持在换向导块槽11的下侧壁上，使第一导向段41位于第一轨道槽21的下方；第一滑块61在进入第一轨道槽21后直接压设在第二导向段42上，随着第一滑块61向右侧滑动，当第一滑块61滑动到第三导向段43时，第一滑块61向下挤压第三导向段43，第三导向段43克服弹性件的弹力向下移动，使第一导向段41上抬，此时第二滑块62落在第一导向段41上；随着第一滑块61在第三导向段43向右侧滑动，第二滑块62随着第一导向段41的弧形结构进入第二轨道槽31中；当第一滑块61滑动到第四导向段44时，第二滑块62移动到第二轨道槽31的中心位置；随着第一滑块61的继续滑动，第一滑块61滑出换向导块40的范围，进入第一轨道槽21的右侧折边导槽中，此时，换向导块40在弹性件的弹力作用下复位；随着第二滑块62在第二轨道槽31中滑动，第一滑块61在第一轨道槽21中滑动，当第二滑块62滑出第二轨道槽31时，第二滑块62移动到第一滑块61的前方，以此实现从动齿轮60的移动换向。

本实施例中的齿轮旋转传动机构1的中心设置主动齿轮50，四周设置三个异形的从动齿轮60，从动齿轮60上有两个滑块，通过换向导块40使两个滑块交替在三角形的第一轨道槽21和圆形的第二轨道槽31中滑动，在从动齿轮60的前滑块通过换向导块40之后，通过换向导块40顶部的导向结构改变后滑块的轨道，从而实现从动齿轮60的移动方向发生变化；齿轮外挡10三个角的换向结构相同，使得三个从动齿轮60在主动齿轮50的驱动下循环转动，以此来实现清洁设备上抹布的循环转动。

在另一实施例中，如图2、图7所示，在上述实施例的基础上，主动齿轮50靠近驱动轴2的一侧设有主动齿轮外罩51，主动齿轮外罩51上设有驱动电机52，驱动电机52与驱动轴2连接，用于驱动驱动轴2转动，进而带动两个主动齿轮50转动。两个齿轮旋转传动机构1之间还设置有多个连接架，连接架的两端分别固定在两侧的齿轮外挡上，以此使两个齿轮旋转传动机构1紧固连接。驱动电机52也可以安装在连接架上，驱动电机52的输出端与驱动轴2连接。本实施例中，驱动电机52的类型和安装结构不限，只要能实现驱动轴2转动的结构均在本发明的保护范围内。

进一步地，每个从动齿轮60靠近抹布安装机构3的一侧均设有从动齿轮外罩63，从动齿轮外罩63通过螺栓固定在从动齿轮60的侧壁上，每个抹布安装机构3的两端分别通过固定块64与从动齿轮外罩63固定连接。

具体地，如图8所示，抹布安装机构3包括固定板4以及两个分别设置在固定板4两侧的抹布安装板5，固定板4的两端分别通过固定块64与从动齿轮外罩63固定连接。固定块64包括两个L型的固定体，两个固定体相对设置将固定板4夹持在其二者之间，再通过螺栓将两个固定体分别与固定板4、从动齿轮外罩63固定连接。抹布安装板5共有六个，每个抹布安装板5均可装设一个抹布。

优选地，抹布安装机构3还包括多个滑动轴套6，多个滑动轴套6均固定在固定板4上，每个滑动轴套6中均套设有连接轴7，连接轴7穿过固定板4，其两端分别与两侧的抹布安装板5固定连接，每个连接轴7上均套设有两个限位弹簧8，两个限位弹簧8分别位于固定板4的两侧。

在另一实施例中，在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种清洁机器人，包括上述实施例中任意一项所述的转动式清洁装置。其中，清洁机器人有两种工作方式：

一是将转动式清洁装置装设在机器人上，通过机器人智能移动使转动式清洁装置上的抹布对地面进行清洁。相较于现有装设一个抹布的清洁机器人，本实施例中的清洁机器人能装设多块抹布循环对地面清洁，提高抹布的工作面积，延长清洁设备的工作时长，提高清洁效率。

二是将转动式清洁装置装设在机器人上，将转动式清洁装置上的六个抹布依次编号，分别编为一号擦拭抹布、二号擦拭抹布、三号擦拭抹布、四号擦拭抹布、五号擦拭抹布、六号擦拭抹布。每次清洁机器人移动到一个新的区域进行清洁时，均先以一号擦拭抹布清洁，再用二号擦拭抹布清洁，直到六号擦拭抹布清洁后，转动式清洁装置停止转动；等到清洁机器人移动到新的待清洁区域时，转动式清洁装置再次启动，此时又以一号擦拭抹布对地面进行清洁，如此反复。相较于现有清洁机器人的清洁方式，本清洁方式可以一次将某个很脏的地方清洁干净，并且不会影响到后续的清洁。清洁机器人会对待清洁的地方进行六次擦拭，且六次擦拭依次使用了不同的抹布，一号擦拭抹布上会最脏，六号抹布会最干净。此擦拭方式能保证地面的清洁程度，且无需经常对抹布进行清洁。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。